【技术实现步骤摘要】
本公开总体涉及半导体器件，更具体地涉及包括包含铁电层和电介质层的电介质结构的半导体器件。
技术介绍
1、随着半导体芯片的特征尺寸减小，设置在半导体芯片中的诸如电容器器件或晶体管器件的单位器件的尺寸也减小。然而，构成单位器件的电介质层所需的电容需要保持预定的参考值以确保器件操作的可靠性。因此，正在对用于增大被应用于单位器件的电介质层的电容的多种方法进行研究。
2、作为增大电介质层的电容的代表性的方法，使用对单位器件的电介质层应用高k材料的方法。然而，随着减小半导体芯片的特征尺寸的趋势持续，在高k材料被应用于电介质层时正在进行用于改善电介质层的漏电流和击穿电压特性的研究。
技术实现思路
1、根据本公开的一个实施例的一种半导体器件包括：彼此间隔开的第一电极和第二电极；以及电介质结构，其被设置在所述第一电极和所述第二电极之间。所述电介质结构包括彼此串联连接的阻挡电介质层和电容器电介质层。所述阻挡电介质层包括铁电材料，以及所述电容器电介质层包括非铁电材料。
2、根据本公开的另一实施例的一种半导体器件包括：衬底和被设置在所述衬底之上的电容器。所述电容器包括：存储节点电极、被设置在所述存储节点电极之上的电介质结构、以及被设置在所述电介质结构之上的平板电极。所述电介质结构包括彼此串联连接的电容器电介质层和阻挡电介质层。所述电容器电介质层包括非铁电材料，以及所述阻挡电介质层包括铁电材料。
3、根据本公开的另一实施例的一种半导体器件包括：包括沟道区的衬底；设置在所述
4、根据本公开的另一实施例的一种半导体器件包括：衬底；设置在所述衬底之上的有源层；设置为与所述有源层相邻的栅电介质结构；以及设置在所述栅电介质结构之上的栅电极。所述栅电介质结构包括彼此串联连接的阻挡电介质层和栅电介质层。所述阻挡电介质层包括铁电材料，以及所述栅电介质层包括非铁电材料。
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1.一种半导体器件，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述电介质结构的电容与所述电容器电介质层的电容基本相同。
3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述电介质结构具有非铁电性。
4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述阻挡电介质层和所述电容器电介质层中的每一个均是外延生长层。
5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述阻挡电介质层和所述电容器电介质层中的每一个均具有1nm至5nm的厚度。
6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述阻挡电介质层包括铪锆氧化物。
7.根据权利要求6所述的半导体器件，
8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述电容器电介质层包括铪氧化物和锆氧化物中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的半导体器件，
10.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一电极和第二电极中的每一个均包括由以下组成的组中的至少一种：金Au、银Ag、钨W、钛Ti、铜Cu、铝Al、钌Ru、铂Pt、铱Ir、铱氧化物、钨氮化物、钛氮化物、钽
11.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述电介质结构还包括第一界面绝缘层，所述第一界面绝缘层被设置在所述阻挡电介质层和所述电容器电介质层之间。
12.根据权利要求11所述的半导体器件，其中，所述第一界面绝缘层具有非晶结构。
13.根据权利要求11所述的半导体器件，其中，所述第一界面绝缘层包括铝氧化物、钇氧化物和镁氧化物中的至少一种。
14.根据权利要求11所述的半导体器件，还包括第二界面绝缘层，所述第二界面绝缘层被设置在所述电容器电介质层与所述第一电极和所述第二电极中的一个之间，
15.根据权利要求14所述的半导体器件，还包括还原牺牲层，所述还原牺牲层被设置在所述第二界面绝缘层与所述第一电极和所述第二电极中的所述一个之间。
16.根据权利要求15所述的半导体器件，其中，所述还原牺牲层包括铌氧化物或钛氧化物。
17.根据权利要求11所述的半导体器件，还包括结晶种子层，所述结晶种子层被设置在所述阻挡电介质层与所述第一电极和所述第二电极中的一个之间，
18.根据权利要求17所述的半导体器件，其中，所述结晶种子层包括镁氧化物或锆氧化物。
19.根据权利要求17所述的半导体器件，还包括第二界面绝缘层，所述第二界面绝缘层被设置在所述结晶种子层与所述第一电极和所述第二电极中的所述一个之间。
20.一种半导体器件，包括：
21.根据权利要求20所述的半导体器件，其中，所述电介质结构的电容与所述电容器电介质层的电容基本相同。
22.根据权利要求20所述的半导体器件，其中，所述电介质结构具有非铁电性。
23.根据权利要求20所述的半导体器件，其中，所述电容器电介质层和所述阻挡电介质层中的每一个均具有1nm至5nm的厚度。
24.根据权利要求20所述的半导体器件，其中，所述电容器电介质层被设置为比所述阻挡电介质层更靠近所述存储节点电极。
25.根据权利要求20所述的半导体器件，
26.根据权利要求25所述的半导体器件，其中，所述电介质结构还包括第一界面绝缘层，所述第一界面绝缘层被设置在所述电容器电介质层和所述阻挡电介质层之间。
27.根据权利要求26所述的半导体器件，还包括第二界面绝缘层，所述第二界面绝缘层被设置在所述电容器电介质层和所述存储节点电极之间。
28.根据权利要求27所述的半导体器件，还包括第三界面绝缘层，所述第三界面绝缘层被设置在所述阻挡电介质层和所述平板电极之间。
29.根据权利要求27所述的半导体器件，还包括还原牺牲层，所述还原牺牲层被设置在所述第二界面绝缘层和所述存储节点电极之间。
30.根据权利要求20所述的半导体器件，其中，所述存储节点电极包括导电结构，所述导电结构具有筒、柱和凹陷中的任何一种的形式。
31.根据权利要求20所述的半导体器件，还包括单元晶体管，所述单元晶体管被设置在所述衬底上并且被电连接至所述电容器。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述电介质结构的电容与所述电容器电介质层的电容基本相同。
3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述电介质结构具有非铁电性。
4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述阻挡电介质层和所述电容器电介质层中的每一个均是外延生长层。
5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述阻挡电介质层和所述电容器电介质层中的每一个均具有1nm至5nm的厚度。
6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述阻挡电介质层包括铪锆氧化物。
7.根据权利要求6所述的半导体器件，
8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述电容器电介质层包括铪氧化物和锆氧化物中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的半导体器件，
10.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一电极和第二电极中的每一个均包括由以下组成的组中的至少一种：金au、银ag、钨w、钛ti、铜cu、铝al、钌ru、铂pt、铱ir、铱氧化物、钨氮化物、钛氮化物、钽氮化物、钨碳化物、钛碳化物、钨硅化物、钛硅化物、钽硅化物和钌氧化物。
11.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述电介质结构还包括第一界面绝缘层，所述第一界面绝缘层被设置在所述阻挡电介质层和所述电容器电介质层之间。
12.根据权利要求11所述的半导体器件，其中，所述第一界面绝缘层具有非晶结构。
13.根据权利要求11所述的半导体器件，其中，所述第一界面绝缘层包括铝氧化物、钇氧化物和镁氧化物中的至少一种。
14.根据权利要求11所述的半导体器件，还包括第二界面绝缘层，所述第二界面绝缘层被设置在所述电容器电介质层与所述第一电极和所述第二电极中的一个之间，
15.根据权利要求14所述的半导体器件，还包括还原牺牲层，所述还原牺牲层被设置在所述第二界面绝缘层与所述第一电极和所述第二电极中的所述一个之间。
16.根据权利要求15所述的半导体器件，其中，所述还原牺牲层包括铌氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：具元泰，徐东益，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：
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